1、经典例 题 1. 质 量为 6kg 的石 块， 沉 在装水 的容 器底 部， 某同 学 用一动 滑轮 将石 块从 水中 匀速提 起 1m ， 但石块 没有 露出 水面 ，如 图所示 ，已 知绳 的自 由端 拉力 为 25N 。 求石 块在 上 升过程 中： (1) 石 块受 到的 浮力 为 多少？ (2) 绳的自 由端 拉力 做功 为 多少？ (3) 动 滑轮 的机 械效 率 为多少 ？( 石 =3 l0 3kg/m 3 ，g=l0N/kg) 2. 如 图所 示， 工人 用滑 轮 组吊起 质量 为 40kg 的箱 子，工 人施 加的 拉力 为 250N ，箱 子 l0s 内被匀 速竖 直提 升
2、 了 2m ，不计绳 重和 摩擦 ， 取 g= l0N/kg 。 求： (1) 箱 子受 到的 重力 ； (2) 工 人做 的有 用功 ； (3) 滑 轮组 的机 械效 率 ； (4) 工人所 做总 功的 功率 。 3. 某实 验小组的 同学在探究斜 面的机械效 率时，他们用 弹簧测力计 拉着小车沿斜 面向上 运 动，收 集了 下表 中的 实验 数据： 实验 次数 斜面的 倾 斜程度 小车重 力 N 斜面高 度 m 沿斜面 拉力 N 斜面长 m 机械 效率 l 较缓 5 0.2 2.2 1 45% 2 较陡 5 0.5 3.6 1 69% 3 最陡 5 0.7 4.2 l 83% (1) 分析
3、上 表中 的数 据得 出 ：当斜 面_ 时 ，越 省力 ； (2) 分析上 表中 的数 据还 可 得出： 当斜 面_ 时 ，斜 面的机 械效 率最 大； (3) 该小 组又 做了 第 4 次 实验： 他们 在斜 面上 铺上 棉布， 使斜 面变 糨糙 ，保 持斜面 高和 长分别为 0.5m 和 1m ，用弹簧测力 计拉 着这 个小 车沿 斜面向 上做 匀速 直线 运动 ，读出 这时 弹 簧测力 计的 示数 为 4.5N ， 则他们 测出 斜面 的机 械效 率为_。把第 4 次 与第_次 的测 量 结果相 比较 ，才 能得 出： 当斜面 越粗 糙时 斜面 的机 械效率 越小 。 4. 小芳 同学设
4、计 了一个高度可 调节的斜面 来探究斜面的 省力情 况、 斜面的机械效 率与斜 面 的倾斜 程度 之间 的关 系， 如 图所示 。 她 首先 测出 小车 重 ， 然后 用弹 簧测 力计 沿斜 面 拉动小 车， 调节斜 面倾 斜 角 的大 小 多次测 量， 得到 下表 所示 的数据 ： 斜面倾 斜 角 12 30 45 小车重 N 5 5 5 斜面高 度 m 0.2 0.5 0.7 斜面 长 m l 1 1 拉力 N 2.1 3.6 4.3 有用功 J 2.5 3.5 总功 J 2.1 4.3 机械效 率 48% 69% (1) 请你替 小芳 在上 表中 的 空格处 填上 适当 的数 据。 (2
5、) 分析 上表 中的 数据 ，可 以得出 的探 究结 论是 ：斜 面倾斜 角 越_ ，斜 面 越省力 ，斜 面的机 械效 率越_ 。 (3) 实验 过程 中拉 力的 方 向应与 斜瑟_ 。 (4) 若想 探究 斜面 的机 械效 率与 物重 的关 系，则 要保 持_ 不 变， 斜面 的光滑 程度 不变 ， 只改变_ ，这 种研 究问 题的方 法我 们称 之为_ 法。 5. 某 实验 小组 在测 滑轮 组 机械效 率的 实验 中得 到的 数据如 下表 所示 ，实 验装 置如图 所示 。 实验次 数 1 2 3 钩码 重 N 4 4 6 钩码上 升高 度 m 0.1 0.1 0.1 绳端拉 力 N
6、1.8 1.4 2.4 绳端移 动距 离 m 0.3 0.5 0.3 机械效 率 74% 57% 83% (1) 通过表 中数 据可 分析 出 实验 l 是用_ 图 做的 实 验， 实验 2 是用_ 图 做 的实验 。 通过 实验 1 和实 验 2 的数 据分 析可得 出结 论 ： 使用 不同 的滑 轮 组 ， 提 升相同 的重 物时 ， 动 滑轮 的 个数越 多， 滑轮 组的 机械 效率_ 。 (2) 比较 实 验 l 和实 验 3 可得正 确结 论 ： 使 用同 一 滑轮组 ， _ ， 可以 提高 滑轮组 的机 械效 率。 6. 某同学 测量滑 轮组的 机 械效率时 ，先用弹 簧测力 计测
7、出物重 G ，按图 所示 组装好器 材， 拉动弹 簧测 力计 使物 体匀 速上升 ， 用 刻度 尺分 别测 出 物体上 升的 高度 h 和绳端 移动的 距离 s ， 在物体 静止 时读 出拉 力的 大小 F ， 最后， 根据 公式 =Gh/Fs 100% 算出 滑轮 组的机 械效 率 。 (l) 以 上 操 作 过 程 存 在 一 处 错 误 ， 请 在 错 误 的 句 子 下 面 画 上 横 线 ， 并 写 出 正 确 的 操 作 方 法： 。 (2) 为了 提高 滑轮 组提 升 物体时 的机 械效 率， 请提 出两条 措施 ： 学业水 平测试 1下 列关 于有 用功 和总 功 的说法 中，
8、 正确 的是( ) A 用 水桶 从井 中提 水 时，对 桶做 的功 是有 用功 B 用 水桶 从井 中提 水时 ，对水 做的 功 是 总功 C 桶 掉到 井里 ，从 井里 把桶捞 起来 时， 对桶 做的 功是有 用功 D 桶 掉到 井里 ，从 井 里把桶 捞上 来时 ，桶 里带 了一些 水， 对桶 和水 做的 功是有 用功 2简 单机 械的 机械 效率 高 是指( ) A 有 用功 多 B 额 外功少 C 总 功多 D 有 用功占 总功 的比 例高 3甲升 降机比 乙升 降机的 机械效 率高， 它们分 别把 相同质 量的物 体匀速 提升 相同的 高度。 两者相 比， 甲升 降机( ) A 电
9、 动机 做的 总功 较 少 B 电动 机做 的总 功较多 C 提 升重 物做 的有 用功 较少 D 提 升重 物做 的 有用功 较多 4. 用四 个完全相 同的滑轮和两 根相同的绳 子组成如图所 示的甲、乙 两个滑轮组， 不计绳 子 与滑轮 的摩 擦( ) A 甲 较省 力且 机械 效 率较高 B 乙 较省 力且 机械 效率 较高 C 两 个滑 轮组 省力 程度 不同， 机械 效率 相同 D 两个 滑轮 组省 力程 度 相同， 机械 效率 不同 5如 图所 示， 用动 滑轮 把 一个物 体匀 速拉 起， 不计 摩擦， 则下 列说 法中 正确 的是( ) A 拉起 的物 体质 量越 大 ，机械
10、效率 越高 B 动滑 轮的 质量 越大 ，机 械效率 越高 C 拉起 的物 体的 速度 越大 ，机械 效率 越高 D 物体 被拉 起的 越高 ， 机械效 率越 高 6如 图所 示， 斜面 长 5m ，高 1m ，工 人用 沿斜 面方 向 400N 的力 把重 l 600N 的集装 箱匀 速 推到车 上， 推力 对集 装箱 做的功 是 J ， 斜面 的机械 效率 是 7如 图所 示， 已知 斜面 长 5m ，高 2m ，拉力为 50N 。 利用 这个 装置 将重 为 100N 的物 体在 5s 内匀 速从 斜面 的底 端拉 到顶端 。 则拉 力做 功的 功 率为_W ， 该装 置的 机 械效率
11、为_ 。 8用如 图所示 的实 验装置 测量杠 杆的机 械效率 。实 验时， 竖直向 上匀速 拉动 弹簧测 力计， 使挂在 较长 杠杆 下面 的钩 码缓缓 上升 。 (1) 实验中 ，将 杠杆 拉至 图 中虚线 位置 ，测 力计 的示 数 F 为 N ， 钩码 总重 G 为 1.0N ， 钩码上 升高 度 h 为 0. 1m ，测力计 移动 距 离 s 为 0. 3m ，则杠 杆的 机械 效率 为 % 。请 写 出使用 该杠 杆做 额外 功的 一个原因 (2) 为 了进 一步研 究杠 杆的机 械效 率与哪 些因 素有关， 一位 同学用 该实 验装置， 先后 将钩码 挂在 A 、 日两 点， 测
12、量 并 计算得 到下 表所 示的 两组 数据 次 数 钩码悬 挂点 钩码总 重 N 钩码移 动 距离 m 拉力 N 测力计 移动 距离 m 机械效 率 % l A 点 1.5 0.10 0.7 0. 30 71.4 2 B 点 2.0 0.15 1.2 0. 30 83.3 根据表 中数 据， 能否 得出 “ 杠杆的 机械 效率 与所 挂钩 码的重 有关 ， 钩 码越 重其 效率越 高 ” 的结 论?_ ； 请简 要说 明两 条 理由： ； 9. 2007 年 5 月 6 日上 午， 全球瞩 目的 “南海 1 号 ” 古 沉船整 体打 捞行 动正 式启 动。我 国打 捞 工作者 和相 关领 域
13、的 专家 为了让 这一 艘沉 没于 南 海 25m 深处近 千年的 古船 重 见天日 ，做 了 很多科 技攻 关， 取得 了重 大的技 术突 破。 “ 华天 龙 ” 号 起吊船 抵达 打捞 现场 后， 将质量 为 l000t 的钢制 沉井 吊起 ，如 图所 示。已 知此 时滑 轮组 的机 械效率 为 85% 则钢 缆拉 力 F 为多大?(g 取 l0N/kg ， 结果 保留三 位 有效数 字) 中考能 力测试 1 下面 是四 位同 学在 探究 斜面的 机械 效率 时 ， 测 得的 机械效 率数 据 ， 其 中可 能正 确的是( ) A.0% B.80% C.100% D.125% 2现 要利
14、用斜 面将 木箱 拉 上汽车 ，下 列做 法中 可以 提高斜 面机 械效 率的 是( ) A 以 较快 的速 度拉 木 箱 B 以 较慢 的速 度拉 木箱 C 减 小斜 面的 倾斜 程度 D 增大 斜面 的倾 斜 程度 3分别 用相同 的两 个滑轮 组成三 种装置 ：一个 定滑 轮；一 个动滑 轮；滑 轮组 。用这 三种装 置先后 将一 个重 力 为 G 的 物体提 高 h （忽 略绳 重） ， 其中机 械效 率最 大的 是( ) A 定 滑轮 B 动 滑轮 C 滑 轮组 D 三 种装置 都一 样 4用 机械 效率 为 80% 的滑 轮组匀 速提 升 200N 的 重 物，绳 自由 端拉 力
15、为 50N ，滑轮 组上 承 受拉力 的绳 子段 数是( ) A 2 段 B 3 段 C 4 段 D.5 段 5 体 重为 400N 的 小明 由于找 不到 其他 的机 械。 只好亲 自动 手将 100N 重 的物体 搬到 3m 高的楼 上。 他对 物体 做的 功是 J ，他 的效 率是 。 6 如 图所 示， 为测 量滑 轮 组机械 效率 的实 验装 置， 钩码总 重 4N 。 (1) 实验 时要 竖直 向上 拉 动弹 簧测 力计， 拉力大 小 为 1. 6N ， 若弹 簧 测力计 向上 移动 21cm ，则钩 码上 升的 高度为 cm ，该滑 轮组 的机械 效率 为 。 (2) 若仅 增加
16、 钩码 的个 数， 该滑轮 组的 机械 效率 将 （填“ 增大 ”“减小 ” 或 “ 不变”）。 (3) 分析 一下 此滑 轮组 的 机械效 率小 于 100% 的 原因 ，请写 出两 条：_ 、_ 。 7在研究性学习中，有一 组同学设计了 “ 测定斜面的 机械效率 ” 的实验。如图所 示，用高为 30cm 的木块 将带 有刻 度的 平木板 垫起 ，构 成一 个斜 面，并 把它 固定 ，把 小车 放在斜 面底 端 A 位 置， 用弹 簧测 力计 拉 着小车 从 A 位置 沿斜 面匀 速上升 到 B 位置 ，上 升过 程中弹 簧测 力 计的示 数如 图所 示。 (1) 根据题 中提 供的 信息
17、， 在下面 的实 验记 录表 格中 完成相 关的 内容 ： 小车的 重力 G/N 沿斜面 的拉 力 F/N 小车沿 斜面 上 升的距 离 L/m 小车上 升 高度 h/m 2 0.8 (2) 根据以 上的 实验 记录 ， 完成下 列计 算： 拉力 F 在这个过 程中 做 的有用 功是_ ， 拉力 F 在这个过 程中 做 的总功 是_ ， 该次 实验 的机 械效 率是 。 8 斜 面是 一种简 单机 械， 盘山公 路可 看成 是斜 面。 如图所 示， 一辆 客车 在盘 山公路 上行 驶 ， 假如客 车质 量 为 7 000kg ， 向上行 驶过 程中 牵引 力保 持 30 000N 不 变。 行 驶 了 2 000m 的路程 时，客 车升 高 了 300m 。在 此期间 ，求 ： (1) 牵引 力做 了多 少功？ (2) 盘山 公路 的 “ 机械 ” 效 率是多 少？ 9如 图所 示， 拉力 F= 80N ， 物体 重 G=120N ， 若绳 子自由 端匀 速拉 动的 距 离 s =4m ，物 体 被提高 的距 离 h =2m ，求 ： (1) 拉力 所做 的有 用功 ； (2) 拉力 所做 的总 功； (3) 该滑 轮组 的机 械效 率 。
